汽车冷却系统结构与设计冷却系统基本要求：1)冷却系统应具有足够的冷却能力，保证发动机在所有工况下出水温度低于发动机要求的许用值；2)冷却系统应能在规定的时间内排除系统内的空气；3)冷却系统设计应留有膨胀空间，其容积占系统容积的比例应满足发动机安装。当系统总容量>20L时，膨胀水箱容积应大于系统总容量的20%；4)冷却系统的加水速率、初次加注量应满足发动机厂家推荐要求；5)发动机高怠速运转，散热器或冷却系统加水盖打开，水泵进口为正压；6)冷却系统应有一定的缺水工作能力，缺水量应满足发动机厂家推荐值，缺水量约为系统总容量的7%；7)冷却系统应有防腐功能。常用冷却系统布置见图1：图1冷却系工作原理图简图1发动机2节温器3排气管4空气蒸汽阀5膨胀水箱6、7空气蒸汽阀8补偿水箱9排气管10散热器11散热器出水管12水泵13补偿水管14散热器进水管风扇与周边其它物体距离的确定：风扇的性能会因气流中障碍物紧靠风扇而受到不良影响，所以根据发动机的安装要求，风扇端面应离散热器芯子有足够的距离（图2中s1），该值可从发动机安装手册中查找；风扇与导风罩的径向距离（图2中Δ）应控制在2.5%风扇直径内，最大不能超过3%，否则将大大降低风扇效率，但实际由于结构的改进，风扇与导风罩的径向距离一般可达到11（+/-2）㎜；吸风式风扇在导风罩内的轴向位置（图2中δ1）为2/3风扇叶片宽度。图2风扇与周边其它物体距离示意图系统零部件选型及匹配计算散热器散热器布置在发动机前部，散热器由进水室、出水室及散热器芯等三部分构成（图3）。冷却液在散热器芯内流动，空气在散热器芯外通过。按照散热器中冷却液流动的方向，散热器分为纵流式和横流式两种，我们普遍采用纵流式。散热器芯有多种结构形式（图4）。管片式散热器芯由散热管和散热片组成。散热管是焊在进出水室的直管，作为冷却液的通道。散热管有扁管和圆管两种（图4中a、b）。扁管和圆管相比，在容积相同的情况下有较大的散热面积。铝散热器芯多为圆管。在散热器的外表面焊有散热片以增加散热面积，增强散热能力，同时还增加了散热器的刚度和强度。管片式散热器的优点是散热面积大、气流阻力小、结构刚度好及承压能力强等。管带式散热器芯（图4中c）由散热管及波形散热带组成。散热管为扁管并与波形散热带相间地焊在一起。与管片式散热器芯相比，管带式的散热能力强，制造简单，质量轻，成本低，但结构刚度差。目前，随着生产制造工艺的进步这一缺点已改变。图3散热器（纵流式）1进水口2进水室3散热器盖4出水口5变速器油冷却器进、出口6出水室7放水阀8散热器芯板式散热器芯（图4中d）的冷却液通道由成对的金属薄板焊接而成。这种散热器芯散热效果好，制造简单，但焊缝多不坚固，容易沉积水垢且不易维修。管片式及管带式散热器芯有单列、双列（图4中b、c）及三列散热管（图中4a）之分。实践证明，双列散热管散热器能在有限的空间内获得最好的散热效果，因此在重型车上获得了广泛的应用。传统的散热器芯由黄铜制成，但近年来更多的是用铝制造，而且有些散热器的进出水室由复合塑料制造（比如NG90奔驰载重汽车等进口车型），使散热器重量大为减轻。d)图4散热器芯结构管片式（扁型）b)管片式（圆管）c)管带式（扁型）d)板式1散热管2散热片3散热带4鳍片5环氧树脂密封6进水室7放气阀考虑制造成本和使用经济性因素，常用冷却系统选用，纵流式、黄铜、双列、管带式、扁管散热管散热器，符合QC/T468-1999汽车散热器技术条件。空气-蒸汽阀压力盖现代汽车发动机强制循环水冷系，都用压力盖严密地盖在散热器或补偿水箱加冷却液口上，使水冷系成为封闭系统。其优点是：①闭式水冷系可使系统内压力提高，冷却液的沸点相应地提高，从而扩大了散热器与周围空气的温差，提高了散热器的换热效率。由于散热器散热能力的增强，可以相应地减小散热器尺寸。②闭式水冷系可减少冷却液外溢及蒸发损失。压力盖的作用是密封水冷系并调节系统的工作压力，它使水冷系被封闭。散热器盖的结构及工作原理如图5所示。当发动机工作时，冷却液的温度逐渐升高。由于冷却液容积膨胀，使冷却系内的压力增高。当压力超过预定值时，压力阀开启，一部分冷却液经溢流管从补偿水箱流入膨胀水箱，以防止冷却液胀裂散热器。当发动机停机后，冷却液的温度下降，冷却系统内的压力也随之降低。当压力降到大气压力以下出现真空时，真空阀开启，膨胀水箱内的冷却液部分地流回补偿水箱，满足冷却系循环系统使用，可以避免散热器被大气压坏。常用冷却系统中共有三个压力盖（见图1），其中两个在补偿水箱上，一个在膨胀水箱上。膨胀水箱上压力盖压力要小于补偿水箱上压力盖压力。补偿水箱上压力盖压力设计保证系统能在环境温度50℃和海拔5000m不开锅，无汽蚀。图